論隴川縣城子廣播電視發(fā)射臺遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)

王貴鋒

摘 要：本文介紹一種基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的廣播電視發(fā)射臺站綜合智能監(jiān)測監(jiān)播系統(tǒng)的構(gòu)架原理和實現(xiàn)方法。能夠?qū)V電行業(yè)發(fā)射基站的遠程監(jiān)控推廣、應(yīng)用和實現(xiàn)起到一定的參考價值，對提高臺站安全播出具有極大的作用，對臺站進行智能化無人化管理，實現(xiàn)臺站“安全高效運行”具有極大的作用。

關(guān)鍵詞：IP;網(wǎng)絡(luò);采集;綜合監(jiān)測;遠程控制

一、引言

近年來，我國廣播電視事業(yè)飛速發(fā)展，廣播電視已成為了廣大人民群眾政治、經(jīng)濟、文化生活中不可缺少的部分，是黨和政府聯(lián)系人民群眾的橋梁，所以如何保證安全播出是各級廣播電視臺的重要任務(wù)和課題。國內(nèi)廣電行業(yè)大部分的機房采用人工定時巡檢、定時手工抄表的形式進行日常管理維護;有的機房采用無人值守的方式不定期巡檢的方式管理。以上傳統(tǒng)管理方式至今已沿襲了幾十年，主要靠值班員值班和巡視來發(fā)現(xiàn)和處理問題;發(fā)射臺站內(nèi)設(shè)備獨立運行，缺乏智能化監(jiān)控管理，臺站之間無智能化、網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)模化監(jiān)管;由于機器分散不集中，對設(shè)備參數(shù)的采集有一定的困難，管理人員的強度顯得比較大;設(shè)備資料數(shù)據(jù)的保存也不科學(xué)、查詢很不方便;對發(fā)現(xiàn)機器故障不及時，難以分析設(shè)備的漸變趨勢。為了避免人為操作誤差，保證播出的安全進行，隴川縣城子廣播電視發(fā)射臺建設(shè)遠程監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，對發(fā)射及其播出系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)計算機監(jiān)控并智能化管理是十分必要的。

二、城子廣播電視臺站監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)由兩部分組成：監(jiān)控中心服務(wù)器（局域網(wǎng)內(nèi)終端PC機）、發(fā)射機房采集控制設(shè)備。

本監(jiān)測系統(tǒng)注重對發(fā)射臺站的綜合性智能監(jiān)測監(jiān)播，及遠程控制功能，并且所有功能皆基于IP協(xié)議。具體實現(xiàn)：發(fā)射機數(shù)據(jù)監(jiān)測功能（發(fā)射機數(shù)據(jù)監(jiān)測及控制均通過設(shè)備通訊協(xié)議，實現(xiàn)除正反向功率外其他重要參數(shù)的監(jiān)測，檢測參數(shù)：正向功率、反向功率、電源電壓、溫度、各功放模塊工作電流）;發(fā)射機參數(shù)自動報警功能;電力系統(tǒng)市電電壓監(jiān)測; 歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)查詢和打印報表功能;短信和聲音實時檢測功能;發(fā)射機房溫度環(huán)境監(jiān)測功能;信號源主備切換系統(tǒng)功能;遠程空調(diào)控報警功能;音頻信號源及開路接收信號遠程監(jiān)聽及每路開路信號場強、信噪比及電平制功能;手機采集數(shù)據(jù)和開關(guān)機控制功能;遠程廣播喊話警告功能;發(fā)電機遠程監(jiān)測與控制功能;安防視頻監(jiān)控功能;遠程門禁控制功能;發(fā)射臺站周邊紅外對射監(jiān)測外人傳入告警功能等。

（一）監(jiān)控中心

由監(jiān)控中心服務(wù)器、短信模塊、交換機和連接在同一局域網(wǎng)上的其他相關(guān)終端PC機組成。服務(wù)器通過基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與機房的設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和控制;服務(wù)器匯總各種數(shù)據(jù)信息，進行分析后作出處理，自動發(fā)出各種控制或報警指令，同時將數(shù)據(jù)實時存入后臺數(shù)據(jù)庫。經(jīng)授權(quán)的局域網(wǎng)內(nèi)PC終端可以通過WEB瀏覽的方式實時地看到監(jiān)控中心服務(wù)器的頁面信息，即可以看到各臺發(fā)射機運行的主要參數(shù)、環(huán)境溫濕度、空調(diào)運行、供電情況等參數(shù);發(fā)射機房安裝攝像頭、視頻編解碼器（2T本地硬盤）等硬件和相應(yīng)軟件，實現(xiàn)遠程圖像監(jiān)控，并具有動態(tài)監(jiān)測觸發(fā)錄像（帶預(yù)錄）功能。安裝調(diào)頻解調(diào)器、電視解調(diào)器、音頻分配器、視音頻分配器、音頻切換器、網(wǎng)絡(luò)音視頻編解碼器等設(shè)備，實現(xiàn)遠程電視和調(diào)頻信號源監(jiān)測監(jiān)聽、開路信號接收監(jiān)測監(jiān)聽等功能。

（二）發(fā)射機房及環(huán)境采集單元

1.發(fā)射單元

機房每臺發(fā)射機，分別由一臺發(fā)射機采控器（共8臺）來進行數(shù)據(jù)采集;發(fā)射機運行參數(shù)和各種控制指令通過485總線和信號集成轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成TCP/IP信號，最后通過交換機、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器，實現(xiàn)異地監(jiān)測，同時也可以接收服務(wù)器傳送來的控制命令實現(xiàn)對發(fā)射機的異地控制;2個機房的8臺信號源切換器分別跟2臺信號源采控器相連，信號源切換器的狀態(tài)參數(shù)和切換指令經(jīng)1臺信號集成轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成TCP/IP信號，最后通過交換機、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。

2.臺站周邊環(huán)境視頻單元

臺站周邊環(huán)境監(jiān)控。視頻單元由攝像頭（1080線高清數(shù)字攝像機、共8個）和1臺8路網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器（4T錄像專業(yè)硬盤）組成，視頻信號轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號后與交換機、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器具有定時錄像、事件觸發(fā)、動態(tài)檢測的錄像（帶預(yù)錄）和語音對講功能，服務(wù)器可以瀏覽機房實時圖像，也可以瀏覽存儲在錄像機中的視頻資料。

3.機房室內(nèi)溫濕度環(huán)境單元

機房環(huán)境單元由溫濕度傳感器（一個機房1個）、空調(diào)控制器（一臺空調(diào)1個）組成，以上設(shè)備均與機房環(huán)境采控器（一個機房1個）連接，相關(guān)環(huán)境參數(shù)和各種控制指令通過485總線經(jīng)信號集成轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成TCP/IP信號，最后通過交換機、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器，實現(xiàn)異地監(jiān)測，同時也可以接收服務(wù)器傳送來的控制命令實現(xiàn)對空調(diào)等的異地控制。

4.電力監(jiān)控單元

基于現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)，利用已有通訊接口和協(xié)議，直接與信號集成轉(zhuǎn)換器連接，如果電力設(shè)備多，則考慮增加一臺信號集成轉(zhuǎn)換器。具體采集數(shù)據(jù)和控制程度以提供的通訊協(xié)議為準(zhǔn)。

5.信號匯總轉(zhuǎn)換單元

該單元由信號集成轉(zhuǎn)換器（一個機房1個）、網(wǎng)絡(luò)交換機組成，負責(zé)各監(jiān)控模塊的信號匯總和轉(zhuǎn)換，各種采集信號和控制信號均經(jīng)過該系統(tǒng)與遠程監(jiān)控中心相聯(lián)。

6.電視信號監(jiān)視存儲單元

該單元主要負責(zé)把機房4套電視節(jié)目的信號源和解調(diào)下來電視的視頻、音頻信號（共10路）傳輸給監(jiān)控中心，由視音頻分配器、16路網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器和8路電視解調(diào)器組成，經(jīng)分配器和解調(diào)器產(chǎn)生的4套節(jié)目共8路音視頻信號經(jīng)16路網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號后與交換機相連，經(jīng)基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。

7.調(diào)頻音頻監(jiān)聽單元

該單元主要負責(zé)把機房4套調(diào)頻節(jié)目的信號源和解調(diào)下來音頻信號傳輸給監(jiān)控中心，由音頻分配器、網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器和4路調(diào)頻解調(diào)器和音頻切換器組成，經(jīng)分配器和解調(diào)器產(chǎn)生的4套節(jié)目共8路音頻信號經(jīng)音頻切換器選擇輸出至網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器再轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號后與交換機相連，經(jīng)基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。其中音頻切換器與信號集成轉(zhuǎn)換器相連并可以遠程控制切換監(jiān)聽的通道，4路調(diào)頻解調(diào)器與信號集成轉(zhuǎn)換器相連并可以遠程監(jiān)測開路場強、信噪比等參數(shù)和接收頻率修改等控制。

8.備用電源UPS單元

該系統(tǒng)由二臺在線式UPS電源（一個機房1臺）構(gòu)成，是給主要監(jiān)控設(shè)備提供一定時間（約1小時）的不間斷續(xù)電保證，以處理相關(guān)數(shù)據(jù)傳送、報警處理和應(yīng)急處理。

三、城子臺站監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能

1.發(fā)射機房的設(shè)備運行實時采集顯示

對遠程機房的每臺發(fā)射機系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備（功放、激勵器等）的正向功率/反向功率、電流、電壓、輸入音頻等主要運行參數(shù)和機房溫濕度、煙感狀態(tài)、供電、空調(diào)等主要環(huán)境參數(shù)進行實時采集，顯示在服務(wù)器屏幕上;經(jīng)授權(quán)的局域網(wǎng)內(nèi)PC終端可以通過WEB瀏覽的方式實時地看到監(jiān)控中心服務(wù)器的頁面信息;遠程音頻監(jiān)聽、視頻監(jiān)視等。

2.分析控制、自動記錄保存和診斷報警等

服務(wù)器對設(shè)備和環(huán)境各類參數(shù)等進行分析，為報警程序提供依據(jù)，各類報警的界限值由用戶自由設(shè)定;各類參數(shù)、登錄數(shù)據(jù)、重要操作等按用戶要求存入后臺數(shù)據(jù)庫備查，存儲格式和頻率由用戶設(shè)置。

3.發(fā)射機房的設(shè)備運行實時采集控制

系統(tǒng)根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的時間，可以對各臺發(fā)射機分別進行每天自動開關(guān)機處理，時間以服務(wù)器時間為準(zhǔn);用戶可以隨時通過系統(tǒng)發(fā)送控制命令，執(zhí)行開關(guān)機操作;可以頻率調(diào)整、音頻增益調(diào)整、功率調(diào)整、射頻開關(guān)、電源開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、視頻云臺控制等

4.發(fā)射系統(tǒng)自動報警

根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的各參數(shù)上下限值，系統(tǒng)自動分析處理，在服務(wù)器上產(chǎn)生聲光報警、語音提示、通過發(fā)送短信通知相關(guān)人員，報警數(shù)據(jù)可以按用戶要求存入后臺數(shù)據(jù)庫備查。各發(fā)射機報警均可以單獨關(guān)閉或打開。

5.提供高效的歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)查詢和打印報表

提供靈活的組合查詢功能，用戶可以按不同需求查詢歷史、報警、登陸、重要操作等數(shù)據(jù)并生成各種報表。

6.提供豐富的實時和歷史數(shù)據(jù)運行曲線（圖表）

提供各臺發(fā)射機的主要參數(shù)的實時運行曲線（圖表）和歷史運行曲線，形象便捷。

7.各發(fā)射機當(dāng)日運行時間和累計運行時間自動統(tǒng)計

該功能反映了發(fā)射機運行的時間，為設(shè)備維護等工作提供了第一手準(zhǔn)確的資料。

8.權(quán)限和安全管理

系統(tǒng)提供完善的授權(quán)管理。授權(quán)級別不同，操作權(quán)限和優(yōu)先組/級就不同，以保證系統(tǒng)安全運行;用戶的登陸數(shù)據(jù)可按用戶要求存入后臺數(shù)據(jù)庫備查。

9.系統(tǒng)管理功能

系統(tǒng)會單獨賦予管理員一些總體設(shè)置類權(quán)限，包括：用戶設(shè)置、報警值設(shè)置、開關(guān)機時間設(shè)置、后臺數(shù)據(jù)庫管理設(shè)置等。

10.機房監(jiān)控和節(jié)目監(jiān)聽

監(jiān)控中心可以看到每個發(fā)射機房高清實時圖像并可以保存到本地硬盤備查;同時可以實時監(jiān)聽廣播節(jié)目和監(jiān)看電視節(jié)目，防止誤播等事故發(fā)生。

11.公網(wǎng)查看監(jiān)控畫面

在任何能上網(wǎng)的地方，可以實時查看到監(jiān)控中心服務(wù)器的控制畫面，方便了不同地域監(jiān)控的需要。

12.手機短信采集數(shù)據(jù)和開關(guān)機控制

按預(yù)先指定的手機短信指令，給特定的手機號碼發(fā)送短信，立刻可以獲得指定發(fā)射機的詳細運行數(shù)據(jù)，也可以發(fā)送特定短信來開關(guān)指定發(fā)射機。這樣監(jiān)控基本不受地域限制，只要有手機信號的地方，就可以進行監(jiān)控，極大地方便了管理人員，當(dāng)然，只有系統(tǒng)指定的有關(guān)手機才具有該功能。

六、結(jié)束語

本監(jiān)測系統(tǒng)集成了計算機軟件，硬件，機電控制，廣電行業(yè)射頻，IP網(wǎng)絡(luò)等多個領(lǐng)域的技術(shù)。最終實現(xiàn)在章鳳城區(qū)監(jiān)控中心即可對城子廣播電視發(fā)射基站的狀況進行全方位多方面的掌握，各項功能之間能夠相互驗證，因此對發(fā)射基站進行比較全面的掌握了解，出現(xiàn)的問題能夠及時準(zhǔn)確地進行判斷，同時具備遠程維護控制功能。方便了對發(fā)射基站穩(wěn)定地、安全地播出進行管理，同時也極大地減輕了基站職守人員的工作強度，城子廣播電視高山臺站監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)對臺站進行安全高效的運行是十分重要也是非常必要的，也是符合廣播電視發(fā)展趨勢的。

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